人工沸石的吸附性质
2023/10/27 9:03:06
人工沸石采用的、品味较高的天然斜发沸石经过破碎、机械加工、筛分等一系列工艺精制加工成各种粒度的规格型产品，人工沸石的颜色一般为浅灰色，也有乳白、浅黄、浅绿、浅红、浅褐色等，但可因混入杂质而呈其他颜色。比重较小，拿在手上明显感到比一般石头轻，这是因为沸石内部充满了细微的孔穴和通道，比还要复杂。根据沸石的吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等性能，沸石滤料常被广泛用作吸附剂、离子交换剂和催化剂，也可用于气体的干燥、净化和污水处理等方面。
沸石滤料是铝硅酸盐类矿物，属弱酸性阳离子交换剂，经人工导入活性组分，使其具有新的离子交换或吸附能力，吸附容量也相应增大。主要用于中小型锅炉用水的软化处理，以除去水中的钙、镁离子，从而减少锅炉内水垢的生成，减轻水测金属的腐蚀，延长锅炉的使用寿命。在废水处理中，可用于除去水中的磷和铅以及六价铬。失效后的沸石滤料可用于浓盐水逆流再生后重复使用。
在一般情况下人工沸石结构中的孔道和孔穴都充满了水分子,分子围绕着可交换的阳离子形成水化球,常在350℃或 400℃下加热数小时或更长时间沸石将会失去水分子。
这时,些有效直径小到足,通过孔道的分子将易于被沸石吸附在脱水孔道和孔穴中，直径过大无法进入孔道的分子将被排斥，这就是人们熟悉的沸石的选择性吸附。选择性吸附1925年发现脱水菱沸石能强烈地吸附水、、乙醇，而完全不能吸附、和苯，即具有选择性吸附的特性。
如上所述，沸石晶体内部存在很多孔穴和孔道，它们的体积占沸石晶体总体积的50以上，而且孔穴、孔道大小均匀、固定，和普通分子的大小相当。一般孔穴直径在6〜15A之间，孔道直径约在3〜10A之间。表2-8是沸石、硅胶和活性炭对直链烃选择吸附的实验结果，从表中数据可以看出，活性炭对各种烃类的吸附量都很高，而硅胶在室温下对挥发性丁烷-正丁烷和异丁烷的吸附量则很低，说明它们的吸附作用是没有选择性的。只有5A分子筛具有选择性吸附作用，很明显只有那些直径比较小的分子，才能通过沸石孔道（5A分子筛的孔径为5人）被吸附，而直径大的分子，由于不能进入沸石孔穴，则不能被沸石吸附，因此沸石的选择吸附、筛分分子性能决定于沸石的孔径和被吸附分子的大小。
